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PRACTICE

Pilot on Remote AutomatiC ulTrasound scan analysIs for hemophiliC patiEnts

Introduzione al pilot

Contesto

Le persone affette da emofilia possono soffrire di emorragie articolari che, se non trattate adeguatamente, possono causare danni permanenti alle articolazioni.

Problema

Attualmente, la diagnosi di emorragia articolare si basa sull'ecografia, che richiede una visita fisica in un centro specializzato. Questa limitazione ostacola la diagnosi precoce.

Soluzione

Stiamo sviluppando una soluzione che consente a pazienti e assistenti di acquisire immagini ecografiche a casa. Queste immagini possono poi essere diagnosticate a distanza dagli operatori sanitari.

Obiettivo generale

Consentire la diagnosi a distanza di emorragie articolari, fornendo un processo diagnostico più rapido e conveniente per i pazienti e riducendo i costi per il sistema sanitario.

Obiettivi

1000
Pazienti emofilici
in Italia
15000
Pazienti emofilici
in Europa [*]
150000
Euro spesi annualmente in farmaci per ogni paziente [*]
2300
Costo di ciascun sistema ecografico remoto (euro)

System components

Il paziente o l’operatore possono acquisire immagini ecografiche a casa utilizzando una sonda ecografica portatile collegata a un PC mobile. Tuttavia, l’acquisizione di immagini ecografiche di alta qualità può essere impegnativa e spesso richiede una formazione approfondita. Per semplificare il processo per i pazienti o gli assistenti, stiamo sviluppando l’applicazione GAJA, che sfrutta modelli di apprendimento automatico per fornire indicazioni durante il processo di acquisizione delle immagini.

Una volta ricevute le immagini acquisite, il ruolo dei medici è quello di fornire una diagnosi. Per accelerare la procedura e migliorare l’accuratezza diagnostica, stiamo sviluppando CADET, uno strumento specializzato di diagnosi assistita dal computer. CADET sfrutta modelli avanzati di apprendimento automatico per dare priorità agli interventi e riorganizzare in modo intelligente le immagini ricevute. Inoltre, CADET identifica autonomamente condizioni come la distensione articolare, fornendo un’assistenza preziosa ai medici durante il processo diagnostico.

COD20 è una piattaforma di telemedicina. Il nostro obiettivo è integrare i sistemi GAJA e CADET con COD20 per facilitare la scalabilità del sistema e fornire funzionalità come la prenotazione delle visite e l’archiviazione delle diagnosi.

Logo COD20

Timeline

Kick-off meeting
Autunno 2022
Il progetto PRACTICE ha inizio

Il team multidisciplinare si riunisce per definire il calendario del progetto e gli obiettivi specifici. Il team inizia ad analizzare in dettaglio il problema e le possibili soluzioni.

Rilevamento automatico della distensione dell'incavo
Inverno 2022
Il primo strumento CADET è pronto

Il nostro team ha addestrato un modello di apprendimento automatico in grado di identificare i recessi articolari distesi nelle immagini ecografiche. Poiché la distensione dei recessi articolari può essere causata dall'emartrosi, si tratta di un primo strumento a supporto della diagnosi a distanza dell'emartrosi.

Supporto all'acquisizione di immagini ecografiche
Primavera 2023
Un primo prototipo GAJA

Il nostro team ha sviluppato un primo prototipo di sistema Un primo prototipo di sistema è pronto. Supporta il paziente (o chi lo assiste) nell'acquisizione di immagini articolari a ultrasuoni.

Esperimenti
Primavera 2024
Inizia la valutazione GAJA con i pazienti

Dopo aver ricevuto l'approvazione del Comitato etico, il team di ricerca ha iniziato a sperimentare l'applicazione GAJA con i pazienti. L'obiettivo è valutare se i pazienti (o i loro assistenti) sono in grado di acquisire immagini ecografiche che possono essere utilizzate per la diagnosi dell'emartrosi.

Supporto nella rilevazione delle emorragie articolari
Estate 2024
Advanced CADET tools

CADET è stato esteso per includere una procedura semi-automatica a supporto del medico nella valutazione delle emorragie articolari.

Migliorare l'acquisizione di immagini ecografiche
Inverno 2024-2025
Secondo prototipo GAJA

Sulla base dei risultati del primo ciclo di test, GAJA è stato migliorato con un'esperienza utente ottimizzata.

Integrazione COD20
2025, in corso
Verso un sistema ingegnerizzato

CADET è integrato con il sistema di telemedicina COD20

Team

Flora Peyvandi

Pilot Co-Leader
Dept. of Pathophysiology and Transplantation

Sergio Mascetti

Pilot Co-Leader
Dept. of Computer Science

Roberta Gualtierotti

Dept. of Pathophysiology and Transplantation

Claudio Bettini

Dept. of Computer Science

Dragan Ahmetovic

Dept. of Computer Science

Gabriele Civitarese

Dept. of Computer Science

Sara Arcudi

Dept. of Pathophysiology and Transplantation

Marco Colussi

Dept. of Computer Science

Aiman Solyman

Dept. of Computer Science

Pubblicazioni

ReC- Ttt: Contrastive Feature Reconstruction for Test-Time Training, M. Colussi, S. Mascetti, J. Dolz and C. Desrosiers, IEEE/CVF Winter Conference on Applications of Computer Vision (WACV), Tucson, AZ, USA, 2025, pp. 6699-6708, doi: 10.1109/WACV61041.2025.00652, 2025 Publication

LoRIS - Weakly-Supervised Anomaly Detection for Ultrasound Images, M. Colussi, D. Ahmetovic, G. Civitarese, C. Bettini, A. Solyman, R. Gualtierotti, F. Peyvandi, S. Mascetti , In: Simplifying Medical Ultrasound / [a cura di] A. Gomez, B. Khanal, A. King, A. Namburete. - [s.l] : Springer Nature, 2024 Oct 05. - ISBN 978-3-031-73646-9. - pp. 198-208 (( Intervento presentato al 5. convegno International Workshop on Advances in Simplifying Medical Ultrasound tenutosi a Marrakech nel 2024 [10.1007/978-3-031-73647-6_19]., 2024 Publication

Optimizing long-term joint health in the treatment of hemophilia, Roberta Gualtierotti, Andrea Giachi, Chiara Suffritti, Luca Bedogni, Francesco Franco, Francesco Poggi, Sergio Mascetti, Marco Colussi, Dragan Ahmetovic, Valentina Begnozzi, Elena Anna Boccalandro, Luigi Piero Solimeno & Flora Peyvandi, Expert Review of Hematology, 17(10), 713–721, 2024 Publication

Insights on the development of PRACTICE, a research-oriented healthcare platform, Dragan Ahmetovic, Alessio Angileri, Sara Arcudi, Claudio Bettini, Gabriele Civitarese, Marco Colussi, Andrea Giachi, Roberta Gualtierotti, Sergio Mascetti, Matteo Manzoni, Flora Peyvandi, Aiman Solyman, Addolorata Truma, IEEE International Conference on Smart Computing (SMARTCOMP) - ISBN 979-8-3503-4994-8. - pp. 380-385 , 2024 Publication

Ultrasound evaluation of hemophilic arthropathy: a proposal of definitions in a changing landscape, Gualtierotti, Roberta, Luigi Piero Solimeno, Flora Peyvandi, Andrea Giachi, Sara Arcudi, Alessandro Ciavarella, and Simona Maria Siboni, Research and Practice in Thrombosis and Haemostasis, 2024 Publication

GAJA - Guided self-Acquisition of Joint ultrAsound images, Marco Colussi, Sergio Mascetti, Dragan Ahmetovic, Gabriele Civitarese, Marco Cacciatori, Flora Peyvandi, Roberta Gualtierotti, Sara Arcudi, Claudio Bettini, International Workshop on Advances in Simplifying Medical Ultrasound (ASMUS 2023 (MICCAI Workshop)), 2023 Publication

A Computer-Aided Diagnosis Tool for the Detection of Hemarthrosis By Remote Joint Ultrasound in Patients with Hemophilia, Gualtierotti, R., Arcudi, S., Ciavarella, A., Colussi, M., Mascetti, S., Bettini, C., & Peyvandi, F. , Blood, 140(Supplement 1), 464-465., 2022 Publication

Ultrasound Detection of Subquadricipital Recess Distension, Colussi, M., Civitarese, G., Ahmetovic, D., Bettini, C., Gualtierotti, R., Peyvandi, F., & Mascetti, S., Intelligent Systems with Applications, 200183., 2023 Publication